CN114127985A - 一种负极极片、包含该负极极片的电化学装置和电子装置 - Google Patents

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CN114127985A CN202180004450.6A CN202180004450A CN114127985A CN 114127985 A CN114127985 A CN 114127985A CN 202180004450 A CN202180004450 A CN 202180004450A CN 114127985 A CN114127985 A CN 114127985A
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Abstract

本申请提供了一种负极极片、包含该负极极片的电化学装置和电子装置，负极极片包含负极材料层，负极材料层包含硅基复合材料，硅基复合材料包含多孔的碳基体和碳基体孔隙内的纳米硅颗粒，硅基复合材料的XRD衍射图谱中在2θ角为12°至38°范围内存在衍射峰，衍射峰的总面积为A，衍射峰中2θ角为12°至衍射峰的峰值所对应的2θ角范围内的衍射峰面积为B，且60％≤B/A≤70％。具有本申请负极极片的电化学装置具有良好的循环性能、较小的循环变形率、高的能量密度和良好的倍率性能。

Description

一种负极极片、包含该负极极片的电化学装置和电子装置
技术领域
本申请涉及电化学领域，特别是涉及一种负极极片、包含该负极极片的电化学装置和电子装置。
背景技术
锂离子电池具有体积和质量能量密度大、循环寿命长、标称电压高、自放电率低、体积小、重量轻等许多优点，在消费电子领域具有广泛的应用。随着近年来电动汽车和可移动电子设备的高速发展，人们对电池的能量密度、安全性、循环性能等相关需求越来越高，期待着综合性能全面提升的新型锂离子电池的出现。
硅材料具有高的比容量，作为锂离子电池的负极材料能够显著提升锂离子电池的能量密度。但是，在锂离子嵌入负极时，硅材料会产生较大的体积膨胀和体积收缩，消耗锂离子电池中的锂离子和电解液，甚至导致负极材料破裂，严重影响锂离子电池的能量密度和循环性能。另外，为了缓解硅材料体积膨胀和体积收缩的问题，减小硅颗粒的尺寸，但随着硅颗粒尺寸的减小，硅颗粒的比表面能增大，尤其是纳米硅颗粒，极易团聚而影响锂离子电池的能量密度和循环性能。
发明内容
本申请的目的在于提供一种负极极片、包含该负极极片的电化学装置和电子装置，以提高电化学装置的能量密度和循环性能，减小电化学装置多次循环后的变形率。
需要说明的是，在以下内容中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请，但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。具体技术方案如下：
本申请的第一方面提供了一种负极极片，负极极片包含负极材料层，负极材料层包含硅基复合材料，硅基复合材料包含多孔的碳基体和碳基体孔隙内的纳米硅颗粒，硅基复合材料的XRD衍射图谱中在2θ角为12°至38°范围内存在衍射峰，衍射峰的总面积为A，衍射峰中2θ角为12°至衍射峰的峰值所对应的2θ角范围内的衍射峰面积为B，且60％≤B/A≤70％。
在本申请中，硅基复合材料所包含的碳基体具有多孔结构，纳米硅颗粒在碳基体的孔隙内。本申请的60％≤B/A≤70％，不限于任何理论，通过调控B/A的比值在上述范围内，可以有效缓解在脱嵌锂过程中纳米硅颗粒的体积膨胀，从而得到的电化学装置同时具有较高的首次效率、良好的循环性能和倍率性能。
在本申请中，纳米硅颗粒可以是指平均粒径为纳米级的硅颗粒，本申请对纳米硅颗粒的粒径没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，纳米硅颗粒的平均粒径不大于500nm。
在本申请中，B/A的下限值可以包括以下数值中：60％、61％、62％、63％或64％；B/A的上限值可以包括以下数值中：65％、66％、67％、68％、69％或70％。不限于任何理论，当B/A过小时(例如小于60％)，碳基体内部碳原子主要以SP3杂化形式存在，碳基体的导电率低，使得电化学装置的倍率性能恶化；当B/A过大时(例如大于70％)，会导致内部部分孔结构收缩、坍塌，碳基体中孔隙的均匀度较低，从而使得纳米硅颗粒在碳基体中的分布也不均匀，导致电化学装置的循环性能降低、电化学装置循环后的变形率增大。通过控制B/A的值在上述范围内，能够得到导电性能优异、纳米硅颗粒分布均匀的硅基复合材料，有效缓解在脱嵌锂过程中纳米硅颗粒的体积膨胀，提高电化学装置的首次效率、循环性能和倍率性能。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料的孔隙率为α，以硅基复合材料的总质量为基准，硅基复合材料中硅的质量含量为C0，且0.2≤0.5α/(C0-αC0)≤1.6，优选为0.4≤0.5α/(C0-αC0)≤1.2，该值表征了硅基复合材料中硅的质量含量和孔隙率的关系。例如，0.5α/(C0-αC0)的下限值可以包括以下数值中：0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8；0.5α/(C0-αC0)的上限值可以包括以下数值中：0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4或1.6。不限于任何理论，当0.5α/(C0-αC0)过小时(例如小于0.2)，也即硅基复合材料的孔隙率α过大或者硅基复合材料中硅的质量含量C0过多，硅基复合材料中预留的孔隙难以缓冲纳米硅颗粒的嵌锂体积膨胀，此时碳基体的机械强度难以承受巨大膨胀应力，导致硅基复合材料结构碎裂，恶化其电化学性能，例如能量密度、循环性能降低；当0.5α/(C0-αC0)过大时(例如大于1.6)，也即硅基复合材料的孔隙率α过小或者硅基复合材料中硅的质量含量C0过少，硅基复合材料中预留的孔隙过大，不仅恶化碳基体的机械抗压强度，导致材料在加工时容易碎裂，暴露出大量新鲜界面，恶化硅基复合材料首次效率，会导致电化学装置的能量密度变小、循环性能变差。通过控制0.5α/(C0-αC0)在上述范围内，能够提高电化学装置的首次效率、循环性能和倍率性能。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料中硅的质量含量C0为20％至60％。例如，硅基复合材料中硅的质量含量C0的下限值可以包括以下数值中：20％、25％、30％、35％或38％。硅基复合材料中硅的质量含量C0的上限值可以包括以下数值中：40％、45％、50％、55％或60％。不限于任何理论，当硅基复合材料中硅的质量含量C0过低时(例如低于20％)，硅基复合材料中的碳基体的孔隙大部分未被占据，在对碳基复合材料加工时，容易导致硅基复合材料破裂，暴露出大量的新鲜界面，使得电化学装置的首次效率下降；随着硅基复合材料中硅的质量含量C0逐渐增大，电化学装置的首次效率也随之提升，但当硅基复合材料中硅的质量含量C0过高时(例如高于60％)，硅基复合材料中的孔隙的空间不能满足在脱嵌锂过程中纳米硅颗粒膨胀所需的空间，导致电化学装置的循环性能明显下降。通过控制硅基复合材料中硅的质量含量C0在上述范围内，能够提高电化学装置的首次效率和循环性能。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料的孔隙率α为10％至60％，优选为25％至50％。例如，硅基复合材料的孔隙率α的下限值可以包括以下数值中：10％、15％、20％、25％或30％；硅基复合材料的孔隙率α的上限值可以包括以下数值中：35％、40％、45％、50％、55％或60％。不限于任何理论，当硅基复合材料的孔隙率α过小时(例如小于10％)，不能满足在脱嵌锂过程中纳米硅颗粒膨胀所需的空间，碳基体难以承受巨大的膨胀应力可能导致硅基复合材料的结构被破坏，甚至使硅基复合材料破裂，从而降低电化学装的循环性能和能量密度；当硅基复合材料的孔隙率α过大时(例如大于60％)，导致硅基复合材料的机械强度下降，在制备电化学装置的过程中硅基复合材料的结构容易被破坏，甚至使硅基复合材料破裂，从而使得电化学装置的循环性能降低和能量密度降低。通过控制硅基复合材料的孔隙率在上述范围内，能够提高电化学装置的循环性能和能量密度。其中，硅基复合材料的孔隙率α是指，硅基复合材料中孔隙的体积与硅基复合材料总体积的比值。
在本申请中，碳基体的内部具有孔隙，碳基体的孔隙率没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如碳基体的孔体积为0.2g/cc至0.5g/cc。可以理解的是，碳基体的孔隙可以包含不同孔径的孔隙，例如，包含孔径小于2nm的微孔、孔径为2nm至50nm的介孔和大于50nm的大孔。在本申请中，对上述微孔、介孔和大孔的数量没有特别限定，只要能够实现本申请目的即可。其中，碳基体的孔隙率是指，碳基体中孔隙的体积与碳基体总体积的比值。在本申请中，碳基体的种类没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如碳基体可以选自硬碳、软碳、石墨中的至少一种。示例性地，上述硬碳可以包括树脂碳、碳黑、有机聚合物热解碳及其组合。上述软碳可以包括碳纤维、碳微球及其组合。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料的拉曼光谱图中在位移为1255cm-1至1355cm-1范围内存在D峰，在位移为1575cm-1至1600cm-1范围内存在G峰，D峰与G峰的峰强度比值为0.2至2。例如，D峰与G峰的峰强度比值的下限值可以包括以下数值中：0.2、0.4、0.6、0.8或1；的上限值可以包括以下数值中：1.2、1.4、1.6、1.8或2。不限于任何理论，将D峰与G峰的峰强度比值控制在0.2至2范围内，硅基复合材料内的孔隙能够满足脱嵌锂时纳米硅颗粒体积膨胀所需的空间，从而能够有效改善电化学装置在循环过程中的膨胀变形，提高电化学装置的循环性能。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料的平均粒径Dv50不大于20μm，优选为1μm至15μm。例如，硅基复合材料的平均粒径可以为以下数据中：1μm、4μm、8μm、12μm、16μm或20μm。不限于任何理论，当硅基复合材料的平均粒径Dv50过大时(例如大于20μm)，在脱嵌锂过程中纳米硅颗粒膨胀所需的空间也过大，碳基材料所需承受的应力也过大，得到的硅基复合材料稳定性较低，使得电化学装置的循环性能降低；当硅基复合材料的平均粒径Dv50过小时(例如小于1μm)，硅基复合材料的容易团聚，使得电化学装置的循环性能降低。通过控制硅基复合材料的平均粒径在上述范围内，能够提高电化学装置的循环性能。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料的比表面积不大于50m2/g，优选为不大于30m2/g。例如，硅基复合材料的比表面积可以为以下数据中：1m2/g、10m2/g、20m2/g、30m2/g、40m2/g或50m2/g。不限于任何理论，当硅基复合材料的比表面积过大时(例如大于50m2/g)，会导致电化学装置的能量密度降低；当硅基复合材料的比表面积过小时，不能满足在脱嵌锂过程中纳米硅颗粒膨胀所需的空间，使得电化学装置的循环性能急剧下降。通过控制硅基复合材料的比表面积在上述范围内，能够提高电化学装置的能量密度和循环性能。
在本申请的一种实施方案中，硅基复合材料还包括保护层，硅基复合材料可以至少部分表面存在保护层，也可以是全部被保护层包裹。保护层包括元素C、Ti、Al、Zn、S、P、Li、B、N中的至少一种。不限于任何理论，当保护层包括元素C、Ti、Al、Zn、S、P、Li、B、N中的至少一种时，保护层的设置使得电化学装置在循环过程中能有效减少副产物的产生，且对硅基复合材料中的纳米硅颗粒具有一定的保护作用，从而有利于提高电化学装置的循环性能。
在本申请的一种实施方案中，以硅基复合材料的总质量为基准，硅基复合材料保护层中金属元素的质量百分含量为0.1％至0.9％。例如，保护层中金属元素的质量百分含量的下限值可以包括以下数值中：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％或0.47％；保护层中金属元素的质量百分含量的上限值可以包括以下数值中：0.5％、0.6％、0.7％、0.8％或0.9％。不限于任何理论，当保护层中金属元素的质量百分含量过低时(例如低于0.1％)，难以发挥保护层的作用，对电化学装置的性能基本无影响；当保护层中金属元素的质量百分含量过高时(例如高于0.9％)，保护层的厚度也随之增大，导致电化学装置的极化过大，使得电化学装置的循环性能明显下降。通过控制保护层中金属元素的质量百分含量在上述范围内，能够进一步提高电化学装置的循环性能。前述的金属元素可以包括Ti、Al、Zn或Li中的至少一种。
在本申请的一种实施方案中，保护层中的碳(C)选自无定形碳、碳纳米管、石墨烯、气相沉积碳纤维中的至少一种。不限于任何理论，保护层中包含无定形碳、碳纳米管、石墨烯、气相沉积碳纤维中的至少一种，能够增加硅基复合材料的电子导电率，同时增加与电化学装置中其它材料的接触位点，有效减少因为接触失效导致的循环性能衰减，从而提高电化学装置的循环性能。本申请对C的含量没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，以硅基复合材料的总质量为基准，硅基复合材料保护层中C的质量百分含量为0.1％至0.5％。
在本申请的硅基复合材料中，硅基复合材料中包含的元素没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，硅基复合材料可以包含硅元素、碳元素、氧元素，且硅元素、碳元素、氧元素的质量比为1︰1︰1至6︰3︰0。不限于任何理论，硅基复合材料包含硅元素、碳元素、氧元素能够有效提高电化学装置的循环性能。
在本申请的一种实施方案中，负极材料层中还包括石墨颗粒和导电剂，以硅基复合材料、石墨颗粒和导电剂的总质量为基准，硅基复合材料的质量百分含量为5％至80％，优选为15％至60％。不限于任何理论，石墨颗粒的加入能够有效调控负极材料层的比容量，导电剂的接入能够有效调控负极材料层的导电性。在本申请中，以硅基复合材料、石墨颗粒和导电剂的总质量为基准，石墨颗粒的质量百分含量和导电剂的质量百分含量没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，石墨颗粒的质量百分含量为20％至95％，导电剂的质量百分含量为0.5％至5％。
在本申请中，当保护层中的材料为易团聚的材料时，可以在加入保护层材料的同时加入分散剂，以使保护层中的材料分散均匀。分散剂的种类和含量可以根据具体的保护层材料进行选择，只要能实现本申请的目的即可，例如，分散剂可以选自羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠、聚偏二氟乙烯中的至少一种。在制备保护层时，考虑到制备过程中材料的损耗，可以适当过量加入制备保护层所用的材料，只要使得保护层中的元素(例如C、Ti、Al、Zn、S、P、Li、B、N中的至少一种)含量在本申请的范围内、满足本申请的目的即可。
本申请的硅基复合材料的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本申请没有特别限制。例如，将有机物进行碳化，得到碳基体，再使碳基体处于含硅的气体氛围中，然后进行热处理，得到硅基复合材料。可以理解的是，升高碳化温度或延长碳化时间，可以提高碳基体的孔隙率和结晶度，从而可以使B/A的比值增大；降低碳化温度或缩短碳化时间，可以降低碳基体的孔隙率和结晶度，从而可以使结晶度减小；延长碳基体在含硅气体中的处理时间或升高热处理的温度，可以使硅基复合材料的中硅的质量含量提高；缩短碳基体在含硅气体中的处理时间或降低热处理的温度，可以使硅基复合材料的中硅的质量含量降低。本申请对制备硅基复合材料过程中的碳化温度、碳化时间、碳基体在含硅气体中处理时间、热处理温度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，碳化温度为400℃至1600℃、碳化时间为2h至12h、碳基体在含硅气体中处理时间2h至15h和热处理温度300℃至800℃。
在本申请中，碳基体在制备过程中的碳化温度优选为600℃至1200℃，优选为700℃至1000℃。不限于任何理论，当碳化温度过高时，会导致碳基体内部部分孔结构收缩或坍塌，使其内部孔隙分布不均匀，最终导致纳米硅颗粒在碳基体中的分布也不均匀，使电化学装置的循环性能降低、循环后的变形率增大；当碳化温度过低时，不仅会使碳基体表面残留部分含氧官能团，容易与电化学装置中的电解液产生副反应，消耗电解液，使电化学装置的循环性能变差；而且使碳基体导电率降低，恶化电化学装置的倍率性能。
本申请的负极极片的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本申请没有特别限制。例如，将硅基复合材料、石墨颗粒和导电剂混合得到混合物，将混合物、粘结剂和溶剂混合得到混合浆料，将混合浆料涂敷于负极集流体上经过干燥、冷压、分条后得到含有负极材料层的负极极片。在本申请中，对负极的集流体层没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，可以包含铜箔、铜合金箔、镍箔、不锈钢箔、钛箔、泡沫镍、泡沫铜或复合集流体等。在本申请中，对负极的集流体层的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，负极的集流体层的厚度为4μm至12μm。在本申请中，负极材料层的厚度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可。例如，负极材料层的厚度为30μm至120μm。在本申请中，以混合物、粘结剂和溶剂的总质量为基准，粘结剂的质量百分含量没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，粘结剂的质量百分含量为1％至6％。
上述所述导电剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，导电剂可以包括导电炭黑(Super P)、碳纳米管(CNTs)、碳纤维、鳞片石墨、科琴黑或石墨烯等中的至少一种。上述碳纳米管可以包含单壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的至少一种。上述碳纤维可以包含气相生长碳纤维(VGCF)、纳米碳纤维中的至少一种。
上述粘结剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，粘结剂可以包含聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸锂、聚酰亚胺、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、丁苯橡胶、聚偏氟乙烯中的至少一种。上述溶剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，溶剂可以包括去离子水或N-甲基吡咯烷酮。
任选地，负极极片还可以包含导电层，所述导电层位于负极集流体和负极材料层之间。所述导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层。所述导电层包括上述导电剂和上述粘结剂。
本申请的第二方面提供了一种电化学装置，包含本申请实施方案中所述的负极极片，该电化学装置具有良好的循环性能和较高的能量密度。本申请的电化学装置没有特别限定，其可以包括发生电化学反应的任何装置。在一些实施例中，电化学装置可以包括但不限于：锂离子二次电池(锂离子电池)、锂聚合物二次电池或锂离子聚合物二次电池等。
本身请的电化学装置还包括正极极片，本申请中的正极极片没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，正极极片通常包含正极集流体和正极材料层。其中，正极集流体没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，可以包含铝箔、铝合金箔或复合集流体等。正极材料层包括正极活性材料，正极活性材料没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可，例如，正极活性材料可以包含锂和过渡金属元素的复合氧化物中的至少一种。上述过渡金属元素没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，过渡金属元素可以包含镍、锰、钴、铁中的至少一种。具体的，正极活性材料可以包含镍钴锰酸锂(811、622、523、111)、镍钴铝酸锂、磷酸铁锂、富锂锰基材料、钴酸锂、锰酸锂、磷酸锰铁锂或钛酸锂中的至少一种。在本申请中，正极集流体和正极材料层的厚度没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，正极集流体的厚度为8μm至12μm，正极材料层的厚度为30μm至120μm。
任选地，正极极片还可以包含导电层，所述导电层位于正极集流体和正极材料层之间。所述导电层的组成没有特别限制，可以是本领域常用的导电层。所述导电层包括导电剂和粘结剂。
上述所述导电剂没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，导电剂可以包括导电炭黑(Super P)、碳纳米管(CNTs)、碳纤维、鳞片石墨、科琴黑或石墨烯等中的至少一种。上述所述粘结剂没有特别限制，可以使用本领域公知的任何粘结剂，只要能够实现本申请目的即可。例如，粘结剂可以包括聚丙烯醇、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酸锂、聚酰亚胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、丁苯橡胶(SBR)、聚乙烯醇(PVA)、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素或羧甲基纤维素钠(CMC-Na)等中的至少一种。例如，粘结剂可选用丁苯橡胶(SBR)。
本身请的电化学装置还包括隔离膜，在本申请的隔离膜没有特别限制，只要能够实现本申请目的即可。例如，聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯为主的聚烯烃(PO)类隔膜，聚酯膜(例如聚对苯二甲酸二乙酯(PET)膜)、纤维素膜、聚酰亚胺膜(PI)、聚酰胺膜(PA)，氨纶或芳纶膜、织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜、纺丝膜等中的至少一种。本申请的隔离膜可以具有多孔结构，孔径的尺寸没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，孔径的尺寸为0.01μm至1μm。在本申请中，隔离膜的厚度没有特别限制，只要能实现本申请的目的即可，例如，隔离膜的厚度为5μm至500μm。
例如，隔离膜可以包括基材层和表面处理层。基材层可以为具有多孔结构的无纺布、膜或复合膜，基材层的材料可以包括聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺等中的至少一种。任选地，可以使用聚丙烯多孔膜、聚乙烯多孔膜、聚丙烯无纺布、聚乙烯无纺布或聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯多孔复合膜。任选地，基材层的至少一个表面上设置有表面处理层，表面处理层可以是聚合物层或无机物层，也可以是混合聚合物与无机物所形成的层。
例如，无机物层包括无机颗粒和粘结剂，所述无机颗粒没有特别限制，例如可以选自氧化铝、氧化硅、氧化镁、氧化钛、二氧化铪、氧化锡、二氧化铈、氧化镍、氧化锌、氧化钙、氧化锆、氧化钇、碳化硅、勃姆石、氢氧化铝、氢氧化镁、氢氧化钙和硫酸钡等中的至少一种。所述粘结剂没有特别限制，例如可以选自聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯的共聚物、聚酰胺、聚丙烯腈、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯和聚六氟丙烯中的一种或几种的组合。聚合物层中包含聚合物，聚合物的材料包括聚酰胺、聚丙烯腈、丙烯酸酯聚合物、聚丙烯酸、聚丙烯酸盐、聚乙烯呲咯烷酮、聚乙烯醚、聚偏氟乙烯或聚(偏氟乙烯-六氟丙烯)等中的至少一种。
本申请的电化学装置还包括电解质，本申请的电解质可以是凝胶电解质、固态电解质和电解液中的一种或多种，电解液包括锂盐和非水溶剂。在本申请一些实施方案中，锂盐可以包括LiPF6、LiBF4、LiAsF6、LiClO4、LiB(C6H5)4、LiCH3SO3、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、LiC(SO2CF3)3、LiSiF6、LiBOB或二氟硼酸锂中的至少一种。举例来说，锂盐可以选用LiPF6，因为它可以给出高的离子导电率并改善循环特性。
非水溶剂可为碳酸酯化合物、羧酸酯化合物、醚化合物、其它有机溶剂或它们的组合。上述碳酸酯化合物可为链状碳酸酯化合物、环状碳酸酯化合物、氟代碳酸酯化合物或其组合。上述链状碳酸酯化合物的实例为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二丙酯(DPC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸乙丙酯(EPC)、碳酸甲乙酯(MEC)及其组合。环状碳酸酯化合物的实例为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚丁酯(BC)、碳酸乙烯基亚乙酯(VEC)及其组合。氟代碳酸酯化合物的实例为氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸1,2-二氟亚乙酯、碳酸1,1-二氟亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟亚乙酯、碳酸1,1,2,2-四氟亚乙酯、碳酸1-氟-2-甲基亚乙酯、碳酸1-氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,2-二氟-1-甲基亚乙酯、碳酸1,1,2-三氟-2-甲基亚乙酯、碳酸三氟甲基亚乙酯及其组合。上述羧酸酯化合物的实例为甲酸甲酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸叔丁酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、γ-丁内酯、癸内酯、戊内酯、甲瓦龙酸内酯、己内酯及其组合。上述醚化合物的实例为二丁醚、四甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-二乙氧基乙烷、乙氧基甲氧基乙烷、2-甲基四氢呋喃、四氢呋喃及其组合。上述其它有机溶剂的实例为二甲亚砜、1,2-二氧戊环、环丁砜、甲基环丁砜、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮、N-甲基-2-吡咯烷酮、甲酰胺、二甲基甲酰胺、乙腈、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三辛酯和磷酸酯及其组合。
电化学装置的制备过程为本领域技术人员所熟知的，本申请没有特别的限制。例如电化学装置可以通过以下过程制造：将正极极片和负极极片经由隔离膜重叠，并根据需要将其卷绕、折叠等操作后放入壳体内，将电解液注入壳体并封口，其中所用的隔离膜为本申请提供的上述隔离膜。此外，也可以根据需要将防过电流元件、导板等置于壳体中，从而防止电化学装置内部的压力上升、过充放电。
本申请的第三方面提供了一种电子装置，包含本申请实施方案中所述的电化学装置，该电子装置具有良好的循环性能和和较高的能量密度。
本申请的电子装置没有特别限制，其可以是用于现有技术中已知的任何电子装置。在一些实施例中，电子装置可以包括但不限于，笔记本电脑、笔输入型计算机、移动电脑、电子书播放器、便携式电话、便携式传真机、便携式复印机、便携式打印机、头戴式立体声耳机、录像机、液晶电视、手提式清洁器、便携CD机、迷你光盘、收发机、电子记事本、计算器、存储卡、便携式录音机、收音机、备用电源、电机、汽车、摩托车、助力自行车、自行车、照明器具、玩具、游戏机、钟表、电动工具、闪光灯、照相机和家庭用大型蓄电池等。
本申请提供的一种负极极片、包含该负极极片的电化学装置和电子装置，负极极片的负极材料层中包含硅基复合材料，硅基复合材料包含多孔的碳基体和碳基体孔隙内的纳米硅颗粒，本申请中，硅基复合材料的XRD衍射图谱中在2θ角为12°至38°范围内存在衍射峰，衍射峰的总面积为A，衍射峰中2θ角为12°至衍射峰的峰值所对应的2θ角范围内的衍射峰面积为B，通过控制60％≤B/A≤70％，使得在电化学装置充电和放电的过程中，可以满足纳米硅颗粒膨胀时所需的空间，从而有效缓解由于纳米硅颗粒膨胀引起的材料破裂等现象，提高电化学装置的能量密度和循环性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例和现有技术的技术方案，下面对实施例和现有技术中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请实施例1中的硅基复合材料的X射线衍射谱图；
图2为本申请实施例1中的硅基复合材料的的拉曼光谱图；
图3为本申请实施例1和对比例2中的的锂离子电池的循环衰减曲线图；
图4为本申请实施例1和对比例2中的锂离子电池的膨胀曲线图；
图5为本申请对比例2中的硅基复合材料的X射线衍射谱图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本申请进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的具体实施方式中，以锂离子电池作为电化学装置的例子来解释本申请，但是本申请的电化学装置并不仅限于锂离子电池。
实施例
以下，举出实施例及对比例来对本申请的实施方式进行更具体地说明。各种的试验及评价按照下述的方法进行。另外，只要无特别说明，“份”、“％”为质量基准。
测试方法和设备：
硅基复合材料比表面积测试：
在恒温低温(-199℃至-193℃)下，测定不同相对压力时的气体在固体表面的吸附量后，基于布朗诺尔-埃特-泰勒吸附理论及其公式(BET公式)求得试样单分子层吸附量，从而计算出固体的比表面积。
BET公式：
Figure BDA0003460215360000121
其中：W---相对压力(P/P0)下固体样品所吸附的气体的质量，单位cm3/g；Wm---铺满一单分子层的气体饱和吸附量，单位cm3/g；C---与第一层吸附热和凝聚热有关的常数；斜率：(c-1)/(WmC)，截距：1/WmC，总比表面积：(Wm×N×Acs/M)；比表面积：S＝St/m，其中m为样品质量，Acs：每个N2分子的所占据的平均面积16.2A2。
称取1.5g至3.5g粉末样品装入TriStar II 3020的测试测试样品管中，200℃脱气120min后进行测试。
硅基复合材料孔隙率测试：
采用扫描透射电镜(STEM)拍摄硅基复合材料的界面，并使用所得到的STEM图像来测定孔隙率。具体的：将STEM图像采用Image J软件对图像做二值化处理，根据比例尺标定尺寸后，利用分析粒子(Analyze Particles)统计孔隙的面积，孔隙的面积与所测硅基复合材料截面面积的比值即为被测硅基复合材料的孔隙率；取任意20个以上硅基复合材料的颗粒进行相同的测试，取平均值为硅基复合材料的孔隙率。
硅基复合材料粒度测试：
在50mL洁净烧杯中加入0.02g硅基复合材料，再加入20mL去离子水，再滴加3至5滴质量浓度为1％的表面活性剂，使粉末完全分散于水中，120W超声清洗机中超声5分钟，利用激光粒度仪(MasterSizer 2000)测试粒度分布。Dv50为颗粒采用激光散射粒度仪测试得到的体积基准分布中累计50％的直径。
硅基复合材料首次效率测试：
将实施例中得到的硅基复合材料、导电炭黑与粘结剂聚丙烯酸(PAA)按照质量比为8︰1︰1进行混合，然后加去离子水调配成为固含量为70％的浆料，利用刮刀涂覆厚度为100μm的涂层，在85℃经过12小时真空干燥箱烘干后，在干燥环境中用冲压机切成直径为1cm的圆片，在手套箱中以金属锂片作为对电极，隔离膜选择聚乙烯(PE)薄膜(Celgard公司提供)，加入实施例1中的电解液组装成扣式电池。用蓝电(LAND)系列电池测试系统对电池进行充放电测试，并测试其充放电容量。
首先采用0.05C放电至0.005V，静止5分钟后，用50μA放电至0.005V，再静止5分钟后，用10μA放电至0.005V，得到材料的首次嵌锂容量；然后用0.1C充电至2V，得到首次脱锂容量。最终，用首次脱锂容量比上首次嵌锂容量即为硅基复合材料的首次效率。
循环性能测试：
测试温度为25℃或45℃，对锂离子电池进行第一次充电，将锂离子电池以0.7C恒流充电到4.4V，恒压充电到0.025C，静置5分钟后以0.5C放电到3.0V。以此步得到的容量为初始容量，进行0.7C充电或0.5C放电进行循环测试，以每一步的容量与初始容量做比值，得到容量循环衰减曲线。以25℃循环截至到容量保持率为90％的圈数记为锂离子电池的室温循环性能，以45℃循环截至到80％的圈数记为锂离子电池的高温循环性能，通过比较上述两种情况下的循环圈数而得到材料的循环性能。
放电倍率测试：
在25℃下，将锂离子电池以0.2C放电到3.0V，静置5分钟后，以0.5C充电到4.45V，恒压充电到0.05C后静置5分钟，调整放电倍率，分别以0.2C、0.5C、1C、1.5C、2.0C进行放电测试，分别得到放电容量，以每个倍率下得到的容量与0.2C得到的容量对比，通过比较2C与0.2C下的比值比较倍率性能。
锂离子电池满充膨胀率测试：
用螺旋千分尺测试半充时新鲜锂离子电池的厚度L1，循环至400圈(cls)时，锂离子电池处于满充状态下，再用螺旋千分尺测试此时锂离子电池的厚度L2，则满充锂离子电池膨胀率为(L2-L1)L1×100％。
能量密度计算：
将锂离子电池在25℃下充电至4.45V后，采用0.2C放电至3V，得到锂离子电池放电容量(C)和平均电压平台(U)，再用激光测厚仪测试锂离子电池的长、宽、高，得到锂离子电池的体积(V)，其体积能量密度(ED)可通过如下公式计算得到：ED＝C×U/V。
实施例1
<硅基复合材料的制备>
将110g的间二苯酚和150g的40wt％甲醛水溶液加入到烧瓶中得到第一混合液，加热至40℃后，加入40mL的摩尔浓度为50mmol/L的Na2CO3溶液，持续搅拌5h，得到第二混合液，再将第二混合液在75℃下密封老化120h后去除溶剂，并于80℃下进行干燥，得到碳质块体；将上述碳质块体破碎至粒径Dv50为7.5μm的粉末后进行碳化处理，碳化温度T1为800℃，碳化时长t1为6h，最终得到碳基体；将碳基体置于管式炉中，向管式炉中通入硅烷和H2的混合气体(硅烷和的H2体积比为5︰95)，管式炉中的温度T2为500℃，通入气体的时长t2为12h，降温后即得到上述的硅基复合材料。
<负极极片的制备>
将上述制得的硅基复合材料、石墨颗粒和纳米导电炭黑按照质量比80︰5︰15进行混合得到混合材料，再将混合材料和粘结剂聚丙烯酸按照质量比1︰50进行混合后，加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂，调配成为固含量为70％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为10μm的负极集流体铜箔的一个表面上，110℃条件下烘干，得到涂层厚度为150μm的单面涂覆有负极材料层的负极极片。在该负极极片的另一个表面上重复以上步骤，得到双面涂覆有负极材料层的负极极片。然后，将负极极片裁切成74mm×867mm的规格待用。
<正极极片的制备>
将正极活性材料钴酸锂、导电炭黑、聚偏二氟乙烯(PVDF)按质量比95︰2.5︰2.5混合，加入NMP作为溶剂，调配成为固含量为75％的浆料，并搅拌均匀。将浆料均匀涂覆在厚度为10μm的正极集流体铝箔的一个表面上，90℃条件下烘干，得到涂层厚度为110μm的正极极片。以上步骤完成后，即完成正极极片的单面涂布。之后，在该正极极片的另一个表面上重复以上步骤，即得到双面涂布正极活性材料的正极极片。涂布完成后，将正极极片裁切成74mm×867mm的规格并焊接极耳后待用。
<电解液的制备>
在干燥氩气气氛中，将有机溶剂碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二乙酯(DEC)以质量比EC︰EMC︰DEC＝30︰50︰20混合，然后向有机溶剂中加入锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)溶解并混合均匀，得到锂盐的浓度为1.15mol/L的电解液。
<隔离膜的制备>
采用厚度为15μm的聚乙烯(PE)薄膜(Celgard公司提供)。
<锂离子电池的制备>
将上述制备得到的正极极片、隔离膜、负极极片按顺序叠好，使隔离膜处于正极和负极中间已起到隔离的作用，卷绕得到电极组件。将电极组件置于铝塑膜包装袋中，干燥后注入电解液，经过真空封装、静置、化成、脱气、切边等工序得到锂离子电池。
实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例1相同，相关参数的变化如表1中所示。
实施例10、实施例11、实施例12、实施例13、实施例14、实施例15中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例1相同，相关参数的变化如表2中所示。
实施例16
将<硅基复合材料的制备>制备步骤中得到的硅基复合材料和分散剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP)按质量比为500︰11加入到无水乙醇中，搅拌0.5h，得到均匀的悬浮液，再向悬浮液中加入异丙醇铝，搅拌0.5h后，再滴加去离子水继续反应4h得到混合溶液，其中，异丙醇铝与硅基复合材料的质量比为1︰50，异丙醇铝与去离子水的摩尔比为1︰3；将混合溶液通过喷雾干燥的方式得到粉末，将粉末在500℃下加热2h，冷却至室温后过筛处理，得到含有金属元素保护层的硅基复合材料。并将实施例2中<负极极片的制备>制备步骤中的硅基复合材料替换成含有金属元素保护层的硅基复合材料，<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例2相同。
实施例17、实施例18、实施例19、实施例20中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例16相同，相关参数的变化如表3中所示。
实施例21
将<硅基复合材料的制备>制备步骤中得到的硅基复合材料加入到含有分散剂羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的单壁碳纳米管(SCNT)溶液中分散2小时，直至形成均匀的混合溶液，喷雾干燥得到粉末，破碎，400目过筛得到含有保护层的硅基复合材料，其中，硅基复合材料：SCNT︰CMC-Na的质量比为99.75︰0.1︰0.15。并将实施例13中<负极极片的制备>制备步骤中的硅基复合材料替换成含有保护层的硅基复合材料，<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例13相同。
实施例22、实施例23、实施例24、实施例25、实施例26、实施例27、实施例28、实施例29、实施例30、实施例31、实施例32、实施例33中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例21相同，相关制备参数的变化如表4中所示。
对比例1、对比例2、对比例3、对比例4中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例1相同，相关参数的变化如表1中所示。
对比例5、对比例6中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例1相同，相关参数的变化如表2中所示。
对比例7中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例16相同，相关制备参数的变化如表3中所示。
对比例8、对比例9中，<硅基复合材料的制备>、<负极极片的制备>、<正极极片的制备>、<电解液的制备>、<隔离膜的制备>及<锂离子电池的制备>的制备步骤均与实施例21相同，相关制备参数的变化如表4中所示。
实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、实施例6、实施例7、实施例8、实施例9、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4的制备参数和测试结果如表1所示；实施例10、实施例11、实施例12、实施例13、实施例14、实施例15、对比例5、对比例6的制备参数和测试结果如表2所示；实施例2、实施例16、实施例17、实施例18、实施例19、实施例20、对比例7的制备参数和测试结果如表3所示；实施例13、实施例21、实施例22、实施例23、实施例24、实施例25、实施例26、实施例27、实施例28、对比例12、实施例2、实施例29、实施例30、实施例31、实施例32、实施例33、对比例8、对比例9的制备参数和测试结果如表4所示。
Figure BDA0003460215360000181
Figure BDA0003460215360000191
Figure BDA0003460215360000201
Figure BDA0003460215360000211
从实施例1、实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、对比例1和对比例2可以看出，具有本申请B/A比值的硅基复合材料，能够提高锂离子电池的循环性能、倍率性能，以及使锂离子电池在多次循环后仍具有较小的变形率。从实施例1、实施例2、实施例3、实施例4和实施例5可以看出，在硅基复合材料中硅的质量含量C0不变的情况下，通过在本申请的范围内增大B/A的比值，硅基复合材料的首次效率稍有下降、比容量基本无变化，锂离子电池的循环性能先提升再降低、倍率性能提高，可见只要使得B/A在本申请范围内，就能够得到高循环性能和倍率性能的锂离子电池。
图1示出了实施例1中的硅基复合材料的X射线衍射谱图，从图1中可以看出在2θ角为12°至38°范围内存在衍射峰，且B/A比值为60％。图2示出了实施例1中的硅基复合材料的的拉曼光谱图，从图2中可以看出在位移为1255cm-1至1355cm-1范围内存在D峰，在位移为1575cm-1至1600cm-1范围内存在G峰，且D峰与G峰的峰强度比值为1.2。图3示出了实施例1和对比例2中的锂离子电池的循环衰减曲线图，从图3中可以看出，在容量保持率相同的情况下，实施例1制备的锂离子电池的循环圈数明显大于对比例2提供的锂离子电池。图4示出了实施例1和对比例2中的锂离子电池的膨胀曲线图，从图4中可以看出，在相同循环圈数的情况下，实施例1提供的锂离子电池的变形率明显小于对比例2提供的锂离子电池。图5示出了对比例2中的硅基复合材料的X射线衍射谱图，从图5中可以看出在2θ角为12°至38°范围内虽然存在衍射峰，但B/A比值为73％。
从实施例3、实施例6、实施例7、从实施例8、实施例9、对比例3和对比例4可以看出，具有本申请硅的质量含量的硅基复合材料，能够提高锂离子电池的循环性能、倍率性能，以及使锂离子电池在多次循环后仍具有较小的变形率。从实施例3、实施例6、实施例7、从实施例8和实施例9可以看出，在B/A的比值不变的情况下，通过在本申请的范围内增大硅基复合材料中硅的质量含量C0，硅基复合材料的首次效率逐渐增大、比容量稍有减小，锂离子电池的循环性能虽有小幅度的下降，但循环后的变形率仍然较小，倍率性能提高，只要使得C0在本申请范围内，就能够得到高循环性能、倍率性能、低变形率的锂离子电池。
从实施例10、实施例11、实施例12、实施例13、实施例14、实施例15、对比例5和对比例6可以看出，具有本申请0.5α/(C0-αC0)和硅基复合材料中硅的质量含量C0在本申请的范围内，得到的锂离子电池同时具有良好的循环性能和高的能量密度。从实施例10、实施例11、实施例12、实施例13、实施例14、实施例15可以看出，在硅基复合材料中硅的质量含量C0不变的情况下，随着0.5α/(C0-αC0)的增大，硅基复合材料的孔隙率α和比表面积逐渐增大、比容量无明显改变，锂离子电池的循环性能和能量密度先提升后降低、循环后的变形率先减小再增大，只要使得0.5α/(C0-αC0)在本申请范围内，就能够得到高循环性能、倍率性能、低变形率的锂离子电池。
从实施例16、实施例17、实施例18、实施例19、实施例20和对比例7可以看出，具有本申请保护层中金属含量的硅基复合材料，能够进一步提高锂离子电池的循环性能及抗膨胀性能。从实施例16、实施例17、实施例20可以看出，随着保护层中金属含量在本申请的范围内逐渐增大，硅基复合材料的比表面积逐渐增大、比容量和首次效率有小幅度的减小，但锂离子电池仍具有良好的循环性能和较小的变形率。
碳材料的种类和含量通常也会影响锂离子电池的性能，从实施例13、实施例21、实施例22、实施例23、实施例24、实施例25、实施例26、实施例27、实施例28、实施例29、实施例30、实施例31、实施例32、实施例33可以看出，只要使得碳材料的种类和含量在本申请范围内，就能够进一步提高锂离子电池的循环性能，降低锂离子电池循环后的变形率。
从实施例21、实施例24、实施例25、对比例8可以看出，当碳材料的含量过高时(例如对比例8)，则无法制备锂离子电池，这可能是由于碳材料过高时将导致浆料无法加工。
从实施例21、实施例22和对比例9可以看出，分散剂的加入通常能够改善碳材料的团聚问题，从而能够得到具有良好的循环性能和循环后变形率较小的锂离子电池。
以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种负极极片，所述负极极片包含负极材料层，所述负极材料层包含硅基复合材料，所述硅基复合材料包含多孔的碳基体和所述碳基体孔隙内的纳米硅颗粒，所述硅基复合材料的XRD衍射图谱中在2θ角为12°至38°范围内存在衍射峰，所述衍射峰的总面积为A，所述衍射峰中2θ角为12°至所述衍射峰的峰值所对应的2θ角范围内的衍射峰面积为B，且60％≤B/A≤70％。
2.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硅基复合材料的孔隙率为α，所述硅基复合材料中硅的质量含量为C0，且0.2≤0.5α/(C0-αC0)≤1.6。
3.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极极片满足以下特征中的至少一者：
(a)所述硅基复合材料中的硅质量含量C0为20％至60％；
(b)所述硅基复合材料的孔隙率α为10％至60％；
(c)所述硅基复合材料的平均粒径Dv50不大于20μm；
(d)所述硅基复合材料的比表面积不大于50m2/g。
4.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硅基复合材料的拉曼光谱图中在位移为1255cm-1至1355cm-1范围内存在D峰，在位移为1575cm-1至1600cm-1范围内存在G峰，D峰与G峰的峰强度比值为0.2至2。
5.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述硅基复合材料还包括保护层，所述保护层包括元素C、Ti、Al、Zn、S、P、Li、B、N中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的负极极片，其中，以所述硅基复合材料的总质量为基准，所述保护层中金属元素的质量百分含量为0.1％至0.9％。
7.根据权利要求5所述的负极极片，其中，所述保护层中的C选自无定形碳、碳纳米管、石墨烯、气相沉积碳纤维中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的负极极片，其中，所述负极材料层中还包括石墨颗粒和导电剂，以所述硅基复合材料、石墨颗粒和导电剂的总质量为基准，所述硅基复合材料的质量百分含量为5％至80％。
9.一种电化学装置，其包括权利要求1至8中任一项所述的负极极片。
10.一种电子装置，其包括权利要求10所述的电化学装置。
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